利用對稱思想巧解數學題,能使我們發(fā)現解題技巧,縮短解題過程,使復雜問題得到簡便的解答,高斯求和就是運用對稱思想解題最典型的例子。
一、利用對稱性解決求和、驗證類問題
例1:計算右框中各數的和。
將“10”所在的正方形對角線作為對稱軸,則所有互為對稱點的兩個數的和都是20,如9+11=8+12=…=20,框中共有55組(1+2+3+…+9)對稱點,對稱軸上有10個10,故框中所有數的和是20×45+10×10=1000。
例2:有一個三角形如圖1所示,不知是否是直角三角形,現沒有量角器,你能否利用已學過的知識進行判斷?
方法一:自制一個直角與三角形的最大角進行比較。將一張白紙對折一次后[如圖2(1)所示],再對折一次,讓第一次的對折線的兩個部分重合[如圖2(2)],得到直角∠BOC[如圖2(3)]。
理由:此方法充分利用對稱性特點,第一次對折得到∠BOA=180°,第二次對折得到∠BOC=90°,然后與三角形的最大角進行比較,若相等,則是直角。
方法二:如圖3,做一個與已給三角形全等的三角形,然后進行拼接,觀察C、B、D三點是否在一條直線上。
理由:此圖中的△ABC與△ABD關于直線AB成軸對稱,如果C、B、D三點不在一條直線上,則有∠ABC≠90°。
二、利用對稱性解決鏡子成像類題
鏡子里的圖形與原來的圖形是成軸對稱的知識點是中考的一個熱點,下面例談此類題的兩種常用解法。
例:小亮在鏡中看到身后墻上的時鐘如下,你認為實際最接近八點的是()
解法一:背面讀法:有關鐘表的像的考題都是印在試卷紙上的,可以從紙的背面按正常讀法去讀,卻可得到正確答案。
A是4:10,B是3:55,C是7:50,D是8:05,所以選D。
解法二:左右翻折法:只要將其進行向右翻折即可得到原圖像,具體如下圖,很容易得到正確答案為D。
三、利用對稱性解決圖案設計類題
例:請你運用“兩個圓、兩個三角形、兩條線段”,設計一幅軸對稱圖形,并用簡練的文字說明這幅圖形的名稱(或創(chuàng)意)。題中所給圖形均已滿足軸對稱要求,只需注意將兩個三角形成軸對稱放在一起就行了。
解:
作者單位:江蘇省連云港贛榆縣宋莊中學